蜉蝣-北京密云區(qū)北莊鎮(zhèn)攝
北京密云區(qū)清水河畔,北莊鎮(zhèn)的初夏午后,空氣微涼,遠未到生物活躍的巔峰時節(jié)。
一場不期而至的細雨,為這片山水蒙上了一層薄紗。自然教育平臺“科普游子”的向導指向樹桿上振翅欲飛的微小身影:“看,一只蜉蝣。它可能只有今天了。”——朝生暮死,這是蜉蝣注定的生命軌跡。
周圍人群屏息凝神,將手機鏡頭悄然對準這短暫的生命,“野朋友計劃”小程序的AI識圖隨即響應,關于蜉蝣“一日一生”的百科知識便出現(xiàn)在屏幕之上。
在AI識別的輔助下,人們手中的手機鏡頭成為了探索自然的“翻譯器”。短短4小時,竟識別并記錄了超過60多種形態(tài)各異的生命。“根據(jù)今年5月22日的最新數(shù)據(jù),北京一共有7121種野朋友。”向導表示,這是北京已探明的物種數(shù)據(jù)。在科普游子的愿景中,他們希望通過AI識別、記錄,公眾有興趣、低門檻參與生物多樣性保護,這或許能繼續(xù)擴大北京的生物多樣性拼圖。
AI識圖+追問,構建公眾參與的便捷通道
上述提到的向導名叫“貓頭鷹”,這是他為自己取的“自然名”,代表著他深入研究的領域是鳥類。
和向導貓頭鷹一樣,“科普游子”還匯聚了眾多精通不同自然領域的年輕向導,滄龍、冰藻、山丘......他們一直踐行著平臺創(chuàng)辦初衷:帶領都市人走進自然認識植物、鳥類、走獸、昆蟲,重建人與自然的關系。
北莊鎮(zhèn)的周末,經(jīng)常能看到向導們帶領都市人群探索自然的身影,然而,在頻繁的公眾科普活動中,一個普遍痛點日益凸顯:公眾雖有強烈的參與生態(tài)保護的意愿,卻苦于找不到便捷的參與途徑,難以與專業(yè)機構建立聯(lián)系,更缺乏識別物種和獲取相關知識的渠道。
這一痛點其實早已被國家政策關注,今年1月,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《中國生物多樣性保護戰(zhàn)略與行動計劃(2023—2030年)》中明確提出,要拓寬全民參與渠道,發(fā)展生物多樣性公民科學,搭建以智能手機和互聯(lián)網(wǎng)為主要手段的全民參與監(jiān)督平臺,促進實現(xiàn)生物多樣性數(shù)據(jù)積累、共享和良性發(fā)展。
發(fā)展生物多樣性公民科學,找到合適的公眾參與入口非常關鍵。騰訊“野朋友計劃”微信小程序就是在這樣的背景下建立起來的。據(jù)筆者了解,為了能夠快速響應用戶不斷發(fā)起的識別交互需求,“野朋友計劃”小程序底層搭載了基于騰訊混元大模型的AI物種識別與智能問答交互功能“混小野”。這是首次將AI技術深度應用于普通公眾日常參與生態(tài)保護的場景。
公眾不需要復雜設備,只需操作手機拍攝或上傳圖片,“混小野”便會自動發(fā)起對話:“這是什么動物/植物?”在獲得AI生成的物種信息后,公眾還能進一步追問,獲取拓展知識。
混小野交互界面
在現(xiàn)場向導的指導下,我們將偶遇的赤練蛇拍照進行了物種鑒別,當詢問普遍認知的“打蛇打七寸是真的嗎?蛇的七寸是哪里?”混小野不僅能科學的糾正這一說法,還介紹了不同蛇類的身體結構與七寸的實際位置,并給出安全建議,完成從識別到深度知識獲取的閉環(huán)交互。
AI代替人海篩圖,機構工作量從兩周壓縮至分鐘級
參與生物多樣性保護的主力軍不僅包括公眾,更有眾多專業(yè)保護機構。機構們通常將紅外相機監(jiān)測作為最主要的科技手段,進行生物多樣性保護的數(shù)據(jù)采集。
被譽為“高山生態(tài)系統(tǒng)的守護者”的雪豹,是紅外相機鏡頭下的明星。作為高山生態(tài)系統(tǒng)的旗艦物種,保護雪豹的棲息地可同時庇護雪雀、巖羊等30-40種伴生生物,堪稱青藏高原生態(tài)保護的“關鍵鑰匙”。
但在紅外相機傳回的照片中,雪豹并不總能霸占C位,這源于紅外相機的“敏感脾氣”,有時一片落葉飄落都有可能觸發(fā)快門。總體而言,長期的紅外相機監(jiān)測作業(yè)中面臨著兩大痛點:復雜環(huán)境拍攝導致圖像質量參差不齊,空拍誤觸產(chǎn)生海量無效數(shù)據(jù)。
然而,除雪豹外還有許多其它需要監(jiān)測的物種,紅外相機的部署量也日漸增多,隨之而來的是海量圖像資料的數(shù)據(jù)處理壓力。
以一個保護區(qū)為例,為了勘測野生動物活動,它會在區(qū)內布設30-100臺紅外相機,一臺相機一個周期內拍攝300-500張照片,以每次部署3個月回收一次來計算,一個保護區(qū)一年就會產(chǎn)生幾萬到幾十萬的不等的紅外相機圖像數(shù)據(jù)。這些圖像數(shù)據(jù)會交由保護人員、志愿者進行人工識別、分類存儲,而一人一天只能處理3000-5000張圖片。高強度的標注工作下,仍可能因疲勞導致誤判漏判。
AI技術為解決這一困境提供了關鍵方案,即用智能識別代替人海篩圖。
多家生物多樣性保護機構與騰訊聯(lián)合,打磨出了“物種之眼”AI,以此為底層能力面向G/B端開放“野朋友生物多樣性數(shù)據(jù)協(xié)作平臺”,對野外紅外相機、監(jiān)測設備拍攝的圖片進行批量處理,服務于種群調查、棲息地評估等科研和保護場景。
“過去人工篩選兩周的工作量,AI只需幾分鐘即可完成,且準確率達85%-95%。”騰訊SSV技術生態(tài)負責人李哲介紹道。
不過,在機構端面臨的一個問題是,效率提升的同時,成本是否會隨之上升?
據(jù)了解,“物種之眼”依托了騰訊自研YOLO-World技術架構,只需要使用一個模型就能實現(xiàn)物種定位與識別功能一體化。此外,與傳統(tǒng)模型需要幾千張數(shù)據(jù)進行單一物種的識別訓練不同,它還具有多模態(tài)零樣本識別與少樣本識別能力,這意味著它可通過少量樣本迅速識別多物種的動物位置區(qū)域和物種信息,甚至識別并定位未經(jīng)訓練過的物種。同時,YOLO-World的端側部署特性也能降低成本,加速AI技術的落地效率。
AI賦能不僅解放了人力,更讓科研人員能將寶貴精力聚焦于數(shù)據(jù)深度分析和制定更有效的保護策略。
打通鏈條,構建數(shù)據(jù)驅動的生態(tài)保護閉環(huán)
生態(tài)保護機構與公眾參與者本應是相互依存、協(xié)同共進的整體。機構倡導并需要公眾參與的力量,而公眾通過“野朋友”等平臺互動獲取的知識內容又直接來源于這些權威機構。
如何打通普通公眾與專業(yè)機構之間的溝通屏障?圍繞數(shù)據(jù)鏈接二者,形成數(shù)據(jù)的正向循環(huán),是目前探索出的一種解決方案。
打開“野朋友計劃”小程序,其設置了“宅家找動物”與“出門找動物”兩大場景,將公眾參與劃分為線上數(shù)據(jù)處理,和線下數(shù)據(jù)采集。
“野朋友”小程序頁面
機構通過“物種之眼”高效處理的紅外相機數(shù)據(jù)會出現(xiàn)在小程序,公眾所做的線上數(shù)據(jù)處理,就是在照片中找到并識別野生動物。為了讓公眾形成有效助力,小程序研發(fā)團隊將機構日常開展物種標注任務的工作流程進行了工具化拆解,公眾只需完成簡單的三個步驟:判斷照片中是否有動物、識別照片中的動物數(shù)量、框出看到的動物,就能配合AI識別完成數(shù)據(jù)標注。
隨著完成任務的次數(shù)增加,公眾也會逐步解鎖更具挑戰(zhàn)性的標注任務。與此同時,在每一個環(huán)節(jié)的識別,小程序后臺都會隨機分配任務、進行多用戶的交叉驗證,以此確保標注結果的準確性和一致性。
線下數(shù)據(jù)采集則倡導公眾走入自然隨手記錄,通過拍照、錄音、寫下筆記的方式積累自然物種數(shù)據(jù)。這些記錄數(shù)據(jù)也會同步提交至權威生態(tài)保護機構,為后續(xù)專家學者的數(shù)據(jù)核驗和統(tǒng)計提供有效信息,反哺AI模型訓練。同時,為了確保每條記錄的科學可靠,專業(yè)生物學者還會定期對AI識別結果進行人工鑒定。此外,考慮到公眾在記錄中的高頻問題其實是“不知道這是什么物種”,記錄中也添加了AI識別功能“混小野”,提高記錄頻率。
至此,一條由技術創(chuàng)新驅動、連接專業(yè)機構與廣泛公眾、實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集-處理-應用-反哺閉環(huán)的生態(tài)保護協(xié)作鏈條正在形成,為全民參與生物多樣性保護鋪就了一條切實可行的道路。據(jù)李哲介紹,騰訊技術公益團隊在與多個合作機構分析項目數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),“公眾提交的守護物種的數(shù)據(jù)+AI分析”模式,使公民科學效率提升了400%。
從激發(fā)公眾探索身邊的自然,到AI解放科研人力,技術讓我們得以更清晰地“看見”那些曾被忽略的“野朋友”。當AI成為連接公眾與自然的紐帶,這份對萬千“野朋友”的守護,最終也將回饋到人類自身賴以生存的生態(tài)根基——科技向善的意義,也正在于此。(本文首發(fā)鈦媒體APP 作者 | 賈雨微)
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